JPH04354408A - Current polarity conversion circuit - Google Patents

Current polarity conversion circuit

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JPH04354408A
JPH04354408A JP3130019A JP13001991A JPH04354408A JP H04354408 A JPH04354408 A JP H04354408A JP 3130019 A JP3130019 A JP 3130019A JP 13001991 A JP13001991 A JP 13001991A JP H04354408 A JPH04354408 A JP H04354408A
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current
transistor
circuit
input terminal
collector
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Takashi Sakaguchi
尚 坂口
Tomomasa Nakagawara
智賢 中川原
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Abstract

PURPOSE:To obtain a circuit in which a potential fluctuation at an input terminal is very less even when a connecting pint of a transistor(TR) receiving an input current is biased with a circuit or an element having a high impedance without being affected of an impedance of a circuit connecting to the input terminal by reducing the input impedance of the title circuit. CONSTITUTION:An input terminal of a high gain circuit (Q5, Q6, I2, I4) is connected to an input terminal 11 of a current polarity conversion section (Q1-Q4), and an output terminal of the high gain circuit is connected to the said input terminal 11 to attain negative feedback.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は電子回路における電流
極性変換回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a current polarity conversion circuit in an electronic circuit.

【0002】0002

【従来の技術】電子機器においては、電流極性変換回路
がしばしば用いられる。
2. Description of the Related Art Current polarity conversion circuits are often used in electronic equipment.

【0003】図3は、電流極性変換回路の従来例を示し
ている。電流入力端子31は、npnトランジスタQ1
のエミッタとpnpトランジスタQ2のエミッタの接続
点に接続されている。トランジスタQ1のベースは、n
pnトランジスタQ3のベースおよびコレクタに接続さ
れ、トランジスタQ2のベースはpnpトランジスタQ
4のベースおよびコレクタに接続されている。トランジ
スタQ3、Q4のエミッタには共通にバイアス電源VB
Bが接続され、トランジスタQ3のコレクタは電流源I
1を介して電源Vccラインに接続され、トランジスタ
Q4のコレクタは電流源I2を介して接地電位GNDラ
インに接続されている。
FIG. 3 shows a conventional example of a current polarity conversion circuit. The current input terminal 31 is an npn transistor Q1
and the emitter of the pnp transistor Q2. The base of transistor Q1 is n
The base of transistor Q2 is connected to the base and collector of pn transistor Q3, and the base of transistor Q2 is connected to the base and collector of pn transistor Q3.
4 base and collector. A bias power supply VB is commonly connected to the emitters of transistors Q3 and Q4.
B is connected, and the collector of transistor Q3 is connected to current source I
1 to the power supply Vcc line, and the collector of the transistor Q4 is connected to the ground potential GND line via a current source I2.

【0004】トランジスタQ1のコレクタは、電源VB
Bラインに接続されたカレントミラー回路32の電流入
力端子に接続され、トランジスタQ2のコレクタは、接
地電位GNDラインに接続されたカレントミラー回路3
3の電流入力端子に接続されている。そしてカレントミ
ラー回路32と33の電流出力端子は、共通に電流出力
端子34に接続されている。
The collector of transistor Q1 is connected to the power supply VB.
The collector of the transistor Q2 is connected to the current input terminal of the current mirror circuit 32 connected to the B line, and the collector of the transistor Q2 is connected to the current mirror circuit 3 connected to the ground potential GND line.
It is connected to the current input terminal of No.3. The current output terminals of the current mirror circuits 32 and 33 are commonly connected to a current output terminal 34.

【0005】今、2つのカレントミラー回路32と33
の入出力電流比を1:1とし、また2つの電流源I1、
I2の電流をIとし、電流入力端子31に+iの電流を
流し込むとする。すると、トランジスタQ1〜Q4のダ
イオ−ド特性により、Q1のコレクタ電流は、I、Q2
のコレクタ電流はI+iとなり、出力端子34では、i
の電流が引き込まれることになる。逆に、入力端子33
に−iの電流を流すと、出力端子34では+iの電流が
流出することになる。つまり上記の回路は、電流の極性
を反転して出力している。
Now, two current mirror circuits 32 and 33
The input/output current ratio of is set to 1:1, and two current sources I1,
Assume that the current of I2 is I, and a current of +i is applied to the current input terminal 31. Then, due to the diode characteristics of transistors Q1 to Q4, the collector current of Q1 becomes I, Q2
The collector current of is I+i, and at the output terminal 34, i
current will be drawn. Conversely, input terminal 33
When a current of −i is applied to the output terminal 34, a current of +i flows out from the output terminal 34. In other words, the above circuit outputs the current with its polarity reversed.

【0006】この主の電流極性変換回路は、例えば、図
4に示すようにテレビジョンシステムの輝度・色差信号
を原色信号に変換する抵抗マトリックス回路等に用いら
れる。図4において、VY は輝度信号、VR−Y 、
VB−Y はそれぞれ色差信号である。これらの信号は
直流バイアス電圧VBBに重畳されて、抵抗R1〜R9
からなるマトリックス回路に入力される。抵抗R1から
は、R信号に対応する電流出力IRが得られ、抵抗R5
からはG信号に対応する電流出力IG が得られ、抵抗
R9からはB信号に対応する電流出力IB が得られる
。これらの出力電流は、それぞれ電流極性変換回路41
、42、43に入力されて極性を変換されて出力され、
受像管の所定の電極に供給される。
This main current polarity conversion circuit is used, for example, in a resistance matrix circuit for converting brightness/color difference signals into primary color signals in a television system, as shown in FIG. In FIG. 4, VY is a luminance signal, VR-Y,
VB-Y are color difference signals. These signals are superimposed on the DC bias voltage VBB and are applied to the resistors R1 to R9.
is input into a matrix circuit consisting of A current output IR corresponding to the R signal is obtained from the resistor R1, and a current output IR corresponding to the R signal is obtained from the resistor R5.
A current output IG corresponding to the G signal is obtained from the resistor R9, and a current output IB corresponding to the B signal is obtained from the resistor R9. These output currents are each converted to a current polarity conversion circuit 41.
, 42, 43, the polarity is converted and output,
It is supplied to a predetermined electrode of the picture tube.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図3に示した回路にお
いて、入力インピーダンスは、トランジスタQ1のエミ
ッタインピーダンスとQ2のエミッタイピーダンスの並
列インピーダンスとなる。このインピーダンスをZiと
する。この回路の入力側に対してインピーダンスZで出
力電圧Viの回路を接続するとすると、入力電流は、V
i/(Z+Zi)となる。例えば図4に示すような回路
接続である。
In the circuit shown in FIG. 3, the input impedance is a parallel impedance of the emitter impedance of transistor Q1 and the emitter impedance of transistor Q2. Let this impedance be Zi. If we connect a circuit with an impedance Z and an output voltage Vi to the input side of this circuit, the input current will be V
It becomes i/(Z+Zi). For example, the circuit connection is as shown in FIG.

【0008】ここで、ZがZiに対して十分大きい場合
は、電流極性変換回路の入力インピーダンスを無視でき
るので問題はないが、Zが小さい場合は電流極性変換回
路の入力インピーダンスは無視できないために、所望の
入力電流を設定出来ないという問題がある。ここで入力
インピーダンスを例を上げて求めてみる。先ずトランジ
スタQ1、Q2のエミッタインピーダンスは、K・T/
(q・I)である。Kはボルツマン定数、Tは絶対温度
、qは電子の電荷である。
[0008] Here, if Z is sufficiently large with respect to Zi, there is no problem because the input impedance of the current polarity conversion circuit can be ignored, but if Z is small, the input impedance of the current polarity conversion circuit cannot be ignored. , there is a problem that a desired input current cannot be set. Let's use an example to find the input impedance. First, the emitter impedance of transistors Q1 and Q2 is K・T/
(q・I). K is Boltzmann's constant, T is absolute temperature, and q is electron charge.

【0009】今、I=0.1mAとすると、トランジス
タQ1〜Q4のダイオ−ド特性からQ1〜Q4には0.
1mAの電流が流れるから、それぞれ常温で約260オ
ームのインピーダンスを持つことなり、電流極性変換回
路の入力インピーダンスは約130オームとなる。よっ
て、130オームの入力インピーダンスを無視できない
場合には、所望の出力電流が得られないということにな
る。また、この入力インピーダンスにより、入力端子の
電位が変動するという欠点もある。
Now, if I = 0.1 mA, then from the diode characteristics of transistors Q1 to Q4, Q1 to Q4 have 0.1 mA.
Since a current of 1 mA flows, each has an impedance of about 260 ohms at room temperature, and the input impedance of the current polarity conversion circuit is about 130 ohms. Therefore, if the input impedance of 130 ohms cannot be ignored, the desired output current cannot be obtained. Another disadvantage is that the potential at the input terminal fluctuates due to this input impedance.

【0010】さらに、トランジスタQ3とQ4のエミッ
タの接続点は、図3では接地されているが、実際にはあ
る電位にバイアスしたい場合が多い。この場合には、ト
ランジスタQ3とQ4のエミッタインピーダンスよりさ
らにインピーダンスの低い回路または素子でバイアスし
なければならず、ダイオ−ド特性によりQ3とQ4に流
れる電流が変化し、入力端子の電位がさらに変動しやく
すなり、所望の出力電流をますます得られなくなるとい
う問題がある。
Furthermore, although the connection point between the emitters of transistors Q3 and Q4 is grounded in FIG. 3, in reality it is often desired to bias it to a certain potential. In this case, it must be biased with a circuit or element whose impedance is even lower than the emitter impedance of transistors Q3 and Q4, and the current flowing through Q3 and Q4 changes due to diode characteristics, causing further fluctuations in the input terminal potential. There is a problem in that it becomes increasingly difficult to obtain a desired output current.

【0011】そこでこの発明は、入力端に帰還をかける
ことにより、入力インピーダンスを低くし、入力端に接
続される回路のインピーダンスに影響されず、かつ入力
電流が供給されるトランジスタの接続点をインピーダン
スの高い回路または素子でバイアスしても入力端の電位
変動が極めて少なく安定している電流極性変換回路を提
供することを目的とする。
Therefore, the present invention lowers the input impedance by applying feedback to the input terminal, and reduces the impedance of the connection point of the transistor to which the input current is supplied without being affected by the impedance of the circuit connected to the input terminal. It is an object of the present invention to provide a current polarity conversion circuit which is stable and has very little potential fluctuation at an input terminal even when biased with a circuit or element having a high voltage.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】この発明は、第1の極性
の第1のトランジスタのエミッタと、第2の極性の第2
のトランジスタのエミッタとが入力端子に接続され、前
記第1のトランジスタのコレクタが第1の極性のカレン
トミラー回路の電流入力端に接続され、前記第2のトラ
ンジスタのコレクタが第2の極性のカレントミラー回路
の電流入力端に接続され、前記第1および第2の極性の
カレントミラー回路の電流出力端は、共通に出力端子に
接続された電流極性変換回路において、
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an emitter of a first transistor of a first polarity and a second emitter of a second polarity.
The emitter of the transistor is connected to an input terminal, the collector of the first transistor is connected to a current input terminal of a current mirror circuit of a first polarity, and the collector of the second transistor is connected to a current input terminal of a second polarity. In a current polarity conversion circuit connected to a current input terminal of a mirror circuit, and current output terminals of the current mirror circuits of the first and second polarities are commonly connected to an output terminal,

【0013】前
記第1のトランジスタのベースにベースが接続されコレ
クタが直接または回路を介して第1の電源にされた第3
のトランジスタと、前記第2のトランジスタのベースに
ベースおよびコレクタが接続されエミッタが前記第3の
トランジスタのエミッタに接続され、コレクタが直接ま
たは電流源を介して第2の電源に接続された第4のトラ
ンジスタと、前記入力端子に反転入力端が接続され、バ
イアス源に正相入力端が接続され、前記第1および第3
のトランジスタのベースに出力端が接続された高利得回
路とを備える。
A third transistor whose base is connected to the base of the first transistor and whose collector is connected to the first power supply directly or through a circuit.
a fourth transistor, the base and collector of which are connected to the base of the second transistor, the emitter of which is connected to the emitter of the third transistor, and the collector of which is connected to a second power supply directly or through a current source. , an inverting input end is connected to the input terminal, a positive phase input end is connected to the bias source, and the first and third transistors
and a high gain circuit whose output terminal is connected to the base of the transistor.

【0014】[0014]

【作用】上記の手段により、電流極性変換回路の入力端
子には、高利得回路による負帰還がかかり、入力インピ
ーダンスを低し、かつ入力端子の電位を安定化すること
になる。
[Operation] With the above means, negative feedback is applied to the input terminal of the current polarity conversion circuit by the high gain circuit, thereby lowering the input impedance and stabilizing the potential of the input terminal.

【0015】[0015]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1はこの発明の一実施例である。電流入
力端子11は、極性の異なるトランジスタQ1、Q2の
エミッタ接続点Aに接続されている。トランジスタQ1
のコレクタは、第1の電源Vccラインに接続されてい
るカレントミラー回路12の電流入力端に接続され、ト
ランジスタQ2のコレクタは第2の電源GNDライン(
接地ライン)に接続されている第2のカレントミラー回
路13の電流入力端に接続されている。第1および第2
のカレントミラー回路12、13の電流出力端は、共通
に電流出力端子15に接続されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The current input terminal 11 is connected to an emitter connection point A of transistors Q1 and Q2 having different polarities. Transistor Q1
The collector of the transistor Q2 is connected to the current input terminal of the current mirror circuit 12 connected to the first power supply Vcc line, and the collector of the transistor Q2 is connected to the second power supply GND line (
The current input terminal of the second current mirror circuit 13 is connected to the ground line (ground line). 1st and 2nd
Current output terminals of the current mirror circuits 12 and 13 are commonly connected to a current output terminal 15.

【0017】またトランジスタQ1のベースはトランジ
スタQ3のベースに接続され、トランジスタQ2のベー
スはトランジスタQ4のベースおよびコレクタに接続さ
れている。トランジスタQ3のコレクタは第1の電源V
ccラインに接続され、トランジスタQ4のコレクタは
、電流源I1を介して第2の電源GNDラインに接続さ
れている。
The base of transistor Q1 is connected to the base of transistor Q3, and the base of transistor Q2 is connected to the base and collector of transistor Q4. The collector of transistor Q3 is connected to the first power supply V
cc line, and the collector of transistor Q4 is connected to the second power supply GND line via current source I1.

【0018】さらに前記接続点Aには、トランジスタQ
5のベースが接続されている。トランジスタQ5とQ6
とは差動対をなし、エミッタは共通に電流源I2を介し
て第2の電源GNDラインに接続されている。そしてト
ランジスタQ6のベースには一定のバイアスVB が与
えられ、コレクタは第3の電源Vccラインに接続され
た第3のカレントミラー回路14の電流入力端に接続さ
れている。このカレントミラー回路14の電流出力端に
はトランジスタQ5のコレクタが接続されている。また
トランジスタQ5のコレクタは、トランジスタQ1、Q
3のベースに接続されている。
Furthermore, a transistor Q is connected to the connection point A.
5 bases are connected. Transistors Q5 and Q6
form a differential pair, and their emitters are commonly connected to the second power supply GND line via a current source I2. A constant bias VB is applied to the base of the transistor Q6, and the collector is connected to the current input terminal of the third current mirror circuit 14 connected to the third power supply Vcc line. A collector of a transistor Q5 is connected to the current output terminal of the current mirror circuit 14. Also, the collector of transistor Q5 is connected to transistors Q1 and Q
It is connected to the base of 3.

【0019】今、3つのカレントミラー回路12、13
、14の入力出力電流比を1:1とし、入力端11に+
iの電流が供給されたとする。すると、トランジスタQ
1〜Q4のダイオ−ド特性によりQ1のコレクタ電流は
I、Q2のコレクタ電流はI+iとなり、出力端子15
ではiの電流が引き込まれることになる。逆に、入力端
11に−iの電流が供給されると、出力端子15からは
+iの電流が出力されることになる。つまり、電流極性
が変換されて出力される。
Now, three current mirror circuits 12 and 13
, 14 is set to 1:1, and the input terminal 11 is +
Suppose that a current of i is supplied. Then, transistor Q
Due to the diode characteristics of Q1 to Q4, the collector current of Q1 is I, the collector current of Q2 is I+i, and the output terminal 15
Then, a current of i will be drawn. Conversely, when a current of -i is supplied to the input terminal 11, a current of +i is output from the output terminal 15. That is, the current polarity is converted and output.

【0020】上記の回路において、トランジスタQ5、
Q6による差動対、第3のカレントミラー回路14、お
よびトランジスタQ1の構成要素に着目すると、これら
による回路は、トランジスタQ5のベースを入力部、ト
ランジスタQ1のエミッタを出力部とする高利得増幅器
である。この増幅器においてトランジスタQ5のベース
がマイナス入力、トランジスタQ6のベースがプラス入
力である。ここでトランジスタQ5のベースとトランジ
スタQ1のエミッタは接続点Aで接続されているので、
マイナス入力と、出力が接続されたボルテージフォロア
とみることができる。
In the above circuit, the transistor Q5,
Focusing on the components of the differential pair made up of Q6, the third current mirror circuit 14, and the transistor Q1, the circuit made of these is a high gain amplifier with the base of the transistor Q5 as the input part and the emitter of the transistor Q1 as the output part. be. In this amplifier, the base of transistor Q5 is a negative input, and the base of transistor Q6 is a positive input. Here, the base of transistor Q5 and the emitter of transistor Q1 are connected at connection point A, so
It can be seen as a voltage follower with a negative input and output connected.

【0021】よって、トランジスタQ5のベース電位は
、トランジスタQ6のベースに与えられた電位と等しく
なるように、負帰還がかかる。これにより、入力インピ
ーダンスは低くなる。これにより、入力側に接続される
回路のインピーダンスに出力電流が影響されることなく
正確な電流極性変換を得る。
Therefore, negative feedback is applied so that the base potential of transistor Q5 becomes equal to the potential applied to the base of transistor Q6. This lowers the input impedance. As a result, accurate current polarity conversion is obtained without the output current being affected by the impedance of the circuit connected to the input side.

【0022】またこの負帰還の動作により、入力端子の
電位はほとんど変化せず、低インピーダンスを保つこと
になる。さらにまた、トランジスタQ6のベースは高入
力インピーダンスになっているために、トランジスタQ
6にバイアスを与える回路のインピーダンスとしては、
低インピーダンスのものを厳選する必要はない。抵抗の
みによる簡単なバイアス回路でも実現できる。これによ
り、入力端の電位を安定化させ、かつ所望の電位に設定
することができ、電流極性変換性能を安定して維持させ
ることができる。
Further, due to this negative feedback operation, the potential of the input terminal hardly changes, and a low impedance is maintained. Furthermore, since the base of transistor Q6 has a high input impedance,
The impedance of the circuit that biases 6 is:
There is no need to carefully select low impedance ones. This can also be achieved with a simple bias circuit using only resistors. Thereby, the potential at the input terminal can be stabilized and set to a desired potential, and current polarity conversion performance can be stably maintained.

【0023】図2はこの発明の他の実施例であり、図1
と共通する部分には同一符号を付している。入力端子1
1には高利得増幅器16の反転入力端が接続されている
。高利得増幅器16の正相入力端は、バイアス電源VB
 に接続されている。また高利得増幅器16の出力端は
トランジスタQ1、Q3のベースに接続されている。こ
の実施例においても、図1の回路と同じ動作および効果
を得ることができる。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, and FIG.
The same parts are given the same reference numerals. Input terminal 1
1 is connected to the inverting input terminal of a high gain amplifier 16. The positive phase input terminal of the high gain amplifier 16 is connected to the bias power supply VB.
It is connected to the. Further, the output terminal of the high gain amplifier 16 is connected to the bases of the transistors Q1 and Q3. In this embodiment as well, the same operation and effect as the circuit of FIG. 1 can be obtained.

【0024】なお上記の実施例では、トランジスタQ3
のコレクタは第1の電源に直接接続されたが、電流源等
の回路を介在して接続されてもよい。またトランジスタ
Q4のコレクタは電流源を介して第2の電源に接続され
たが、直接接続されてもよい。
Note that in the above embodiment, the transistor Q3
Although the collector is directly connected to the first power source, it may be connected via a circuit such as a current source. Further, although the collector of the transistor Q4 is connected to the second power supply via the current source, it may be directly connected.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の回路によ
れば、入力端に帰還をかけることにより、入力インピー
ダンスを低くし、入力端に接続される回路のインピーダ
ンスに影響されず、かつ入力電流が供給されるトランジ
スタの接続点をインピーダンスの高い回路または素子で
バイアスしても入力端の電位変動が極めて少なく安定し
ている。
As explained above, according to the circuit of the present invention, by applying feedback to the input terminal, the input impedance can be lowered, and the input current can be reduced without being affected by the impedance of the circuit connected to the input terminal. Even if the connection point of the transistor to which the voltage is supplied is biased with a high impedance circuit or element, the potential fluctuation at the input terminal is extremely small and stable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の他の実施例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the invention.

【図3】従来の電流極性変換回路の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional current polarity conversion circuit.

【図4】電流極性変換回路の使用例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of use of a current polarity conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1〜Q6…トランジスタ、11…入力端子、12〜1
4…カレントミラー回路、15…出力端子、16…高利
得増幅器。
Q1-Q6...Transistor, 11...Input terminal, 12-1
4... Current mirror circuit, 15... Output terminal, 16... High gain amplifier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の極性の第1のトランジスタのエミッ
タと、第2の極性の第2のトランジスタのエミッタとが
入力端子に接続され、前記第1のトランジスタのコレク
タが第1の極性のカレントミラー回路の電流入力端に接
続され、前記第2のトランジスタのコレクタが第2の極
性のカレントミラー回路の電流入力端に接続され、前記
第1および第2の極性のカレントミラー回路の電流出力
端は、共通に出力端子に接続された電流極性変換回路に
おいて、前記第1のトランジスタのベースにベースが接
続されコレクタが直接または回路を介して第1の電源に
された第3のトランジスタと、前記第2のトランジスタ
のベースにベースおよびコレクタが接続されエミッタが
前記第3のトランジスタのエミッタに接続され、コレク
タが直接または電流源を介して第2の電源に接続された
第4のトランジスタと、前記入力端子に反転入力端が接
続され、バイアス源に正相入力端が接続され、前記第1
および第3のトランジスタのベースに出力端が接続され
た高利得回路とを具備したことを特徴とする電流極性変
換回路。
1. An emitter of a first transistor of a first polarity and an emitter of a second transistor of a second polarity are connected to an input terminal, and a collector of the first transistor is of a first polarity. The collector of the second transistor is connected to the current input terminal of the current mirror circuit of a second polarity, and the current output of the current mirror circuit of the first and second polarity is connected to the current input terminal of the current mirror circuit. a third transistor whose base is connected to the base of the first transistor and whose collector is connected to the first power supply directly or through a circuit in a current polarity conversion circuit commonly connected to the output terminal; a fourth transistor whose base and collector are connected to the base of the second transistor, whose emitter is connected to the emitter of the third transistor, and whose collector is connected to the second power supply directly or through a current source; An inverting input terminal is connected to the input terminal, a positive phase input terminal is connected to the bias source, and the first
and a high gain circuit whose output end is connected to the base of the third transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406018B2 (en) 2004-02-23 2008-07-29 Rohm Co., Ltd. Signal generating circuit and optical pickup device provided therewith
JP2013042494A (en) * 2011-08-11 2013-02-28 Fujitsu Semiconductor Ltd System and method for preserving input impedance of current mode circuit

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